DLP技术在 安塞油田联合站的使用
安塞油田王窑集中处理站自动化系统主要由三部分组成,第一部分是全站生产运行参数的自动化监控,采用法国施耐德公司高端昆腾系列PLC双机热备控制系统,主要采集集输系统原油储罐液位、来油流量、压力、温度等自动检测、原油储罐进出口阀门远程自动控制,稳定岗、撬装岗、产出水处理岗、计量岗和锅炉岗5个子系统的监测,以及站内关键岗位47处可燃气体浓度监测和报警。系统以美国INTOUCH9.0组态软件作为上位机,工艺流程组态画面清晰美观,具有历史数据查询、生产报表输出和参数超限声光报警等功能。第二部分是站内的视频监控系统,前端视频信号通过网络视频编码器接入到用户的局域网上,通过监控的视频服务器实现对所有网络用户的监控系统网络共享。全站共设24视频监控点实现对关键岗位的监视、控制、安全防范及智能管理的作用。第三部分是控制中心的2×2 DLP大屏幕拼接墙显示系统。该系统集高清晰度数字显示技术、投影墙拼接技术、多屏图像处理技术、多路信号切换技术、数字传输系统、网络技术等的应用集合为一体,形成一个综合控制平台,将工艺画面、视频图像画面等无缝连接在一起,使整套系统成为一个拥有高亮度、高清晰度、高智能化控制的油田数字化信息管理及监控系统。
多重功能 于一身的DLP技术
DLP的英文全称为Digital Light Processor,是“数码光路处理器”的含义。该技术是美国德州仪器公司开发的一种专利技术,是以DMD(Digital Micormirror Device)数字微镜作为成像器件的投影技术。系统的核心都是光学半导体芯片,芯片由成千上万片微型运动镜面组成,依靠DMD芯片上的微镜片每秒高达5000次的快速翻转,对通过彩色色轮的光线进行调制产生图像。在大小大约只有0.8英寸的DMD芯片上,集成有近100万片的超精密反射镜片。这些镜片之间的间距不到1微米,图像的充满率超过90%,因此能够创造出无缝、锐利的影像。背投显示单元从设计之初就保证了良好的散热,因此DLP拼墙可以7×24小时地全天候工作。DLP拼墙的分辨率由各显示单元的分辨率叠加而来,所以其往往可以获得超高的分辨率。各显示单元之间难免会有屏幕拼缝,不过一般小于0.5mm。大屏幕组合显示系统能够灵活方便地提供一个内容丰富、准确高效的信息图像显示平台,一个满足油田集中处理站需要的综合信息显示界面。
大屏幕投影显示系统 王窑集中处理站DLP主要由以下几部分组成:50TRX6050 XGA DLP显示单元(具有内置图像处理功能)4套;TMC2104图像处理器 1套;大屏幕显示控制系统集成软件CUBEVIEW大屏幕显示控制系统集成软件 1套;16×16视频矩阵 1台;4×2 VGA矩阵 1台;VGA分配器 4台。 投影拼接墙由4套50″TRX6050 XGA DLP一体化显示单元拼接而成(横向2排,纵向2列),规格如下:单屏面积:1016mm (宽) ×762mm (高) = 0.774m2;整屏面积:1016 mm (宽) ×2×762 mm (高) × 2=3.10m2;墙体厚度:640mm;单屏分辨率:1024×768;全墙分辨率:(1024×2)×(768×2)=2048×1536。
DLP投影机 DLP投影机采用最新的DVI数字接口,可直接输入多屏拼接处理器输出的数字RGB信号。投影机无需附加处理,由输入的数字信号驱动DLP显示画面,因此,投影机在整个信号处理、传输、显示过程中完全实现了数字化,RGB基色矫正精度高达14bit。可实现原汁原味的数字画面:细微、清晰、色彩更加逼真。投影单元从扫描变换到伽玛补偿和基色校正的所有处理都采用数字化技术。
结构设计 DLP投影机的结构采用先进的全模块式结构,模块的更换方便快捷,安装、调试简单,并易于维护保养,内藏式布线,布局合理、整洁美观。投影单元采用最先进的全封闭光学机芯和箱体隔离结构设计,更好地防尘和散热,保证长期使用而不减弱投影墙显示效果。投影单元配置六轴调整投影机架,通过精密齿轮传动机构和多功能旋钮,独立控制投影机任意方向的移动和任意角度的转动,从而确保了图像从侧左面到右侧面、上到下、缩放、倾斜、前倾、偏转等所有画面的调整,真正实现了最精确的定位,彻底实现整墙画面的完美显示。
图像处理卡 新的内置图像处理卡功能更强大;采用一体化集成设计,无需增加任何投资,即可实现多路信号(RGB和视频)的单屏显示、几何拼接显示和全屏显示;内置自动扫描交换功能,可支持UXGA(1600×1200)的高分辨率显示;可完成多达32×32(1024屏)的几何图形接拼。
拼接能力 对投影机进行拼接控制,可单独控制每个投影机单元,也可以控制整个拼接墙的控制,对不同的投影机投射的图像要求避免相邻屏幕间图像的错位、干扰。
投影屏幕选择 随着数字时代的到来,投影设备诞生了数字化投影技术,即DLP投影机。当大屏幕投影墙越来越多地应用于各行各业时,拼接墙的技术及质量也就倍受重视,目前世界上专用背投屏幕从材料上分树脂、玻璃两种。复合玻璃幕是近两年针对DLP投影机研发的一种专用玻璃复合幕,在充分考虑树脂幕与单层玻璃幕存在的不足时,解决了易反光、易变形、抗震差等缺陷,而同时又兼容了树脂幕和单层玻璃幕的优点,因而在世界范围内被广泛使用。 外置图形控制器 在DLP大屏幕组合显示系统中,高清电视墙处理器占有极其重要的角色,处于核心地位,几乎所有需要显示的信号和数据信息(如视频图像信号、网络计算机信息、GIS电子地图等)以及所有的显示任务和显示处理工作都要经过组合高清电视墙处理器来接受完成,可以这样说,高清电视墙处理器的性能在很大程度上决定了整个系统的显示效果、显示质量,操作的灵活性以及可靠性。
TMC2104高清电视墙处理器特点:总体分辨率高;显示方式直观;显示的空间广阔:系统工作稳定、可扩展性强;显示模式灵活;适应范围广;特有的远程网络软件;具有操作员管理功能;多用户操作。
自动化流程工艺监控 中央控制室有3台计算机负责全站,分别显示3个关键岗位的流程画面,1台视频监控服务器安装有视频监控软件,对全站24台摄像机进行网络管理,主界面可显示1、2、4、9、16等不同组合的监控图像,将4台计算机输出的VGA信号通过视频分配器分别输出到操作台的显示器和大屏幕VGA矩阵,可以通过视频矩阵的遥控器或VGA矩阵的控制软件对画面组合切换进行控制,实现在拼接大屏幕上单画面全屏显示或分画面显示。
通过外置组合屏控制器可以通过网络服务器实现各个系统之间的信息交换与共享。以及其他高分辨率计算机网络数字信号和模拟信号在大屏幕上开窗口显示;通过外置组合屏控制器可以实现多路视频信号和多路RGB信号在大屏幕上任意位置切换显示;大屏幕显示系统采用TMC2104外置组合屏控制器和DLP单元内置控制器的配合使用,使得本系统接口齐全、功能强大的显示功能。整个系统提供多达4个视频接口,2个RGB接口;通过控制计算机的许可网络上的任一台计算机都可以操作大屏幕,实现图像的相互调用和控制;通过控制计算机集中控制,可以对各通道任何一路信号均可切换自如。并可根据用户需要制定常用显示模式,实现简单灵活的使用界面;并支持多用户的操作,以及对于用户的权限进行设定;能保证每天工作24小时,一年365天连续工作。
DLP:未来油田自动化 显示系统的发展主流
王窑集中处理站DLP大屏幕投影系统在该站中心控制室建立2×2 DLP大屏幕投影墙,系统技术先进、工艺成熟、功能齐全、安装调试简单。2006年9月系统建设完成,通过局域网络建立了站内数据采集和视频监控的工作平台,进行过多次多媒体汇报和视频会议,该系统运行稳定,达到设计要求,2006年12月通过工程验收。该系统所有的应用窗口都可以在屏幕墙上任意移动和缩放,因此,可以在显示整个站内数据采集信息的同时,将某一局部数据进行放大,还可以将某个岗位的实时视频监控图像、某个岗位的流程图同时显示在屏幕墙上,对于整个站内的任何局部地方的修改,都可以及时地反映在屏幕墙上。而且,随着油田自动化监控系统智能化的不断提高,大屏幕投影拼接显示系统与计算机网络系统紧密联系的优势将更加突出地显示出来,随着整套系统的技术更趋完善,成本逐步降低,大屏幕投影拼接显示系统最终将取代传统模拟屏。